امکان استفاده از فیلتر کاغذی در تولید سیگارت

  زیست تخریب‌پذیری فیلتر سیگارت، برای تولیدکنندگان الیاف و فیلتر موضوع مهمی است. الیاف استات سلولز به دلیل خواص مختلف از جمله فیلتراسیون عالی، امروزه پرمصرف‌ترین ماده در ساخت فیلتر سیگارت محسوب می‌شوند. با این حال، توانایی تجزیه آن‌ها در طبیعت نسبتاً ضعیف بوده و این تجزیه‌پذیری بیشتر توسط چسب مصنوعی خاصی که برای اتصال الیاف جداگانه هنگام ساخت شاخه فیلتر مورد استفاده قرار می‌گیرد،کاهش می‌یابد.

روند تجزیه شدن فیلتر کاغذی در مقایسه با استات سلولز (8 هفته در مقابل 15 سال)

رایج‌ترین رزین مورد استفاده در ساخت شاخه فیلتر، تری‌استین یا پلاستی سایزر است که در واقع نوعی نرم کننده است. تجزیه فیلتر استات سلولز می‌تواند تا یک یا چند دهه طول بکشد و زباله‌های ته سیگارت یک مشکل جدی زیست محیطی در سراسر جهان محسوب می‌شوند. تخمین زده می‌شود که سه چهارم از 6 تریلیون سیگارتی که سالانه دود می‌شود در سطل زباله قرار نمی‌گیرند، بلکه به صورت زباله در محیط رها می‌شود. این مقدار زبالة رها شده با کوهی به میزان 750000 تن زباله در سراسر جهان مطابقت دارد.

یک گروه حدود 800 هزار نفری داوطلب، 20 میلیون قطعه زباله را از سواحل و آب راهه‌های اطراف آن‌ها در سراسر دنیا جمع‌آوری کردند. ده آیتم اول از نظر تعداد، در زباله‌های جمع‌آوری شده در شکل زیر نمایش داده شده است:

تولید کنندگان الیاف و فیلتر، طیف وسیعی از محصولات را برای مقابله با این مشکل طراحی و تولید نموده‌اند. ازجمله یک شرکت آلمانی از یک فرآیند ثبت شده برای تولید فیلتر سیگارت، ساخته شده از الیاف سلولز خالص و بدون پلاستی سایزر استفاده می‌کند. این شرکت ادعا نموده است که فیلترهای دور ریخته شده، ظرف چند هفته تجزیه می‌شوند. چندین تامین کننده چینی فیلترهای سیگارت ساخته شده از اسید پلی‌لاکتیک را ارائه نموده‌اند که دارای خواص تجزیه زیستی مشابهی هستند اما قیمت بیشتری نسبت به فیلترهای الیاف استات سلولز معمولی دارند. bio fil ایالات متحده نیز برای تولید فیلتر سیگارت سازگار با محیط زیست به کنف روی آورده است اما این نوع از فیلتر هنوز به تولید انبوه نرسیده است. مشکل دیگر در استفاده از الیاف استات سلولز این است که در حال حاضر تولیدکنندگان فیلتر با قیمت‌های بالاتر و کمبود الیاف مواجه هستند، اگرچه همه به یک اندازه تحت تأثیر قرار نگرفته‌اند. از حدود 6 تریلیون سیگارتی که هر سال در سطح جهان مصرف می‌شود، 98 درصد دارای یک فیلتر ساخته شده از الیاف استات سلولز (ca) هستند. طی سال‌های گذشته، تامین‌کنندگان این ماده پایه با چالش‌های زیادی مواجه بوده‌اند، از جمله کاهش مداوم مصرف جهانی سیگارت از سال 2013، که به معنای کاهش تقاضا برای الیاف و فیلتر سیگارت نیز بوده است. در این میان، تولیدکنندگان الیاف نیز افزایشی را در قیمت اعلام نموده‌اند. به‌عنوان مثال، cerdia از مارس 2022 هزینه اضافی 0.46 دلار برای هر کیلوگرم برای تمام محموله‌های الیاف استات اعلام کرد. قیمت خمیر استات به دلیل افزایش هزینه‌های مربوط به چوب، مواد شیمیایی، نیروی کار، انرژی و حمل و نقل بالا رفت. تامین کنندگان الیاف استات از مشکلات دیگری مانند کمبود مواد شیمیایی ضروری نیز رنج می‌بردند. الیاف استات از حل کردن خمیر چوب در مخلوطی از انیدرید استیک و اسید سولفوریک ساخته می‌شود. سپس محلول به دست آمده را از سوراخ‌های کوچکی عبور می‌دهند تا فیبرهای نازکی با سطح مقطع مثلا y شکل تشکیل شود که پس از سرد شدن به طول‌های کوچک بریده می‌شوند. برای ایجاد خمیر سلولزی با خلوص بالا همانطور که در الیاف استات استفاده می‌شود، 95 تا 97 درصد از محتوای سلولز باید استخراج شود. تنها تعداد انگشت شماری از شرکت‌های تخصصی قادر به انجام این فرآیند هستند. به گفته شرکت مشاوره سلکو سلولز، «بانک سلولزی» با 700 میلیارد تن، بزرگترین منبع مواد خام آلی در جهان است. بخش عمده‌ای از محصولات سلولزی که هر ساله تولید می‌شود برای تولید کاغذ، پوشش‌های بسته‌بندی و دستمال کاغذی استفاده می‌شود. صنعت سلولز تخصصی، که تولیدکنندگان الیاف استات بخشی از آن هستند، تنها 2.5 درصد از کل طیف سلولز فرآوری شده را تشکیل می‌دهد. با افزایش قیمت خمیر کاغذ، تامین کنندگان الیاف استات مجبور شده‌اند این افزایش را به مشتریان خود منتقل کنند. ایستمن کمیکال در نتایج سه ماهه دوم سال 2023 اعلام نموده است قیمت الیاف استات 33 درصد افزایش یافته که منجر به افزایش 32 درصدی قیمت فروش شده است. بررسی‌های اخیر توسط شرکت فیلیپ موریس نشان می‌دهد طی ده سال آینده با وجود کوچک شدن بازار مصرف محصولات دخانی به میزان ده درصد، بازار کالای دخانی حاصل از حرارت دادن به توتون (thp) 15 برابر و بازار محصولات با فیلتر خاص 1.5 برابر افزایش می‌یابد. با این اوصاف به نظر می‌رسد با توجه به اینکه ساز و کار لازم برای تولید thp در ایران مهیا نیست، در جهت سازگاری با بازار، مقابله با افزایش قیمت و کمبود الیاف استات سلولز از یک طرف و لزوم نقش آفرینی شرکت‌های تولید کنندة محصولات دخانی در مسئولیت اجتماعی خود در جلوگیری از آلودگی محیط زیست از طرف دیگر، استفاده از روش‌های جایگزین در تأمین فیلتر سیگارت ضروری و اجتناب ناپذیر باشد. بررسی‌ها در این زمینه نشان می‌دهد استفاده از انواع فیلترهای کاغذی روش مناسبی است که در ادامه به توضیحات لازم در این زمینه پرداخته می‌شود.

فیلترهای کاغذی

17 دسامبر 2020، اتحادیه اروپا مقرراتی جدید به شماره (eu) 2020/2151 در اجرای دستورالعمل شماره (eu) 2019/904 پارلمان و شورای اروپا را با هدف کاهش تأثیر برخی محصولات پلاستیکی بر اکوسیستم‌های طبیعی صادر کرد. این مقررات از 3 ژوئیه 2021 لازم الاجرا شده و مشخصات علائم هماهنگ برای محصولات دخانی دارای فیلتر و فیلترهای حاوی مونو استات (پلاستیک) را که برای استفاده در ساخت این محصولات به بازار عرضه می‌شوند، را توصیف می‌کند. به نظر می‌رسد این مقررات به تمام اعضای fctc از جمله ایران نیز تعمیم خواهد یافت. این برچسب باید قابل مشاهده، خوانا و غیر قابل جابجایی باشد. به هیچ وجه نباید بر دید هشدارهای بهداشتی مورد نیاز در دستورالعمل محصولات دخانی (tpd) بر روی پاکت سیگارت -که به عنوان مثال، در مورد محصولات دخانی تدخینی، 65٪ از جلو و عقب بسته بندی را پوشش می‌دهد- تأثیر گذاشته یا حواس‌ها را پرت کند و در عین حال، نباید به‌طور کامل یا جزئی توسط سایر برچسب‌ها یا مهرها پوشانده شود. تولیدکنندگان محصولات دخانی دارای استات، جدای از الزامات علامت‌گذاری/ برچسب گذاری و اقدامات مربوط به افزایش آگاهی مصرف کننده، مجبور به اجرای «طرح‌های مسئولیت گسترده تولید کننده» (epr) تا 5 ژانویه 2023 نیز بوده‌اند. این طرح تولیدکنندگان این محصولات را متقاعد می‌کند که حداقل هزینه‌های پاکسازی زباله، جمع‌آوری، حمل و نقل و تصفیه سیگارت‌های مصرف شده را پوشش دهند. همچنین تعهدی برای کمک به آگاهی مصرف کنندگان وجود دارد. «طرح‌های مسئولیت گسترده تولیدکننده» برای محصولات دخانی با فیلترهای حاوی استات نیز باید نوآوری را تشویق کند که منجر به توسعه جایگزین‌های پایدار برای فیلترهای محصولات دخانی حاوی پلاستیک شود. با این الزامات ذکر شده، چاره‌ای جز تغییر رویه از استفاده از فیلترهای استات سلولز به فیلترهای تجزیه پذیر، وجود نخواهد داشت. همان طور که در مقدمه این گزارش ذکر گردید، فعالیت‌هایی در این زمینه انجام شده که منجر به تولید انبوه نشده است. اما در مورد فیلترهای کاغذی وضعیت متفاوت بوده و تولیدکنندگانی در کشورهای سوئیس، هلند، آلمان، بلغارستان، لیتوانی، آفریقای جنوبی و... اقدام به ساخت ماشین‌آلات (به عنوان مثال فیلترساز polaris ساخت شرکت itm) و تولید انبوه و فروش انواع فیلترهای کاغذی نموده‌اند. فیلترهای کاغذی معمولاً این مزیت را دارند که در محیط با سرعت بیشتری تجزیه می‌شوند و معمولاً از فیلترهای استات سلولز ارزان تر هستند. با این حال، یک عیب عمده فیلتر کاغذی معمولی این است که خواص نگهداری متفاوتی نسبت به فیلتر ساخته شده از استات سلولز دارد. مشخص شده است که با پک‌های مشابه، راندمان فیلتراسیون فیلتر کاغذی برای قطران، بیشتر از فیلتر استات سلولز است. فیلترهای کاغذی آب و بخار آب را بسیار بهتر از فیلترهای استات سلولز حفظ می‌کنند. در میان موارد دیگر، این دو اثر می‌توانند به طور نامطلوبی طعم یک سیگارت را تغییر دهند. علاوه بر این، مقاومت در برابر پک زدن در یک راندمان فیلتراسیون معین، یعنی مقاومتی که فیلتر برای عبور دود ایجاد می‌کند، اغلب به طور قابل توجهی کمتر از فیلتر ساخته شده از استات سلولز است. به همین ترتیب، سختی فیلتر کاغذی، یعنی مقاومت در برابر تغییر شکل مکانیکی، اغلب انتظارات یک فرد سیگاری را که به فیلتر استات سلولز عادت کرده است، برآورده نمی‌کند. در شکل‌های زیر نمونه‌هایی از انواع فیلترهای کاغذی که به تولید انبوه رسیده و توسط شرکت‌های سازنده به تولیدکنندگان سیگارت قابل عرضه می‌باشد، نشان داده شده است:

در حال حاضر در خطوط تولید سیگارت صنعت دخانیات در کشور، بعضی از انواع شاخه فیلترها از منابع خارجی تهیه و در خطوط تولید مربوطه با سیگارت‌های تولید شده الحاق می‌شوند. با توجه به اینکه فیلترهای کاغذی در هر سایزی از کینگ سایز گرفته تا سوپراسلیم، به صورت تک‌بخشی و چندبخشی تولید می‌شوند و از طرف دیگر استفاده از این فیلترها در خطوط تولید به تغییر سایز یا هر تغییر دیگری نیاز ندارد، انواع فیلترهای کاغذی را می‌توان در مقادیر محدود خریداری و وارد چرخه تولید نمود و پس از بررسی‌های بازار و سنجش ذائقه، در صورت دریافت نتایج مثبت، نسبت به خریداری مقادیر مورد نظر و تولید انبوه با این نوع از فیلترها اقدام نمود. 

ترجمه و تدوین : شاهرخ فرهمند راد

منابع : 

https://www.nemunobanga.com/

https://www.swissqualitypaper.com/en

https://www.itmgroup.eu/technology-for-paper-filters

a common thread, tobacco reporter, september 2023, pp. 44,45

complex components, tobacco reporter, september 1, 2018

https://www.greenbutts.com/

https://www.genia-filter.com/

https://cigsdutyfree.com